文档介绍：该【12分析化学第十二章分析化学中的常用分离方法 】是由【1781111****】上传分享，文档一共【10】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【12分析化学第十二章分析化学中的常用分离方法 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析分离,层析后各个斑点可以清楚地看出来。如果层析分离的是无色物质,则在层析分离后需要用物理或化学方法处理滤纸,使各斑点显现出来。由于很多有机化合物在紫外线照射下,常显现其特有的荧光,因此可在紫外光下观察,用铅笔圈出荧光斑点。或用化学显色法以氨熏、用碘蒸气熏,也常喷以适当的显色剂溶液,使之与各组分反应而显色。薄层层析法薄层层析是在纸层析的基础上发展起来的。与纸层析比较,它具有速度快、分离清晰、灵敏度高、可以采用各种方法显色等特点,因此近年来它发展极为迅速,在制药、农药、染料等工业上的应用日益广泛。各组分在薄层中移动的距离,也用R值来表示,在相同条件下,某一组分的R值是一定的,ff因此根据R可以进行定性鉴定。由于影响R值的因素也很多,因此文献中的R值只能供参考。要fff进行定性分析,必须用已知试剂作对照试验。在薄层层析中,为了获得良好的分离,必须选择适当的吸附剂和展开剂。吸附剂都做成细粉状,一般以150~250目较为合适。其吸附能力的强弱,往往和所含的水分有关。含水较多,吸附能力就大为减弱,因此需把吸附剂在一定温度下烘焙以驱除水分,进行“活化”,在薄层层析中用得最广泛的吸附剂是氧化铝和硅胶。氧化铝是一种吸附能力、分离能力较强的吸附剂。层析用的氧化铝,按生产条件的不同,又可分为中性、碱性和酸性三种。其中中性氧化铝应用较广。硅胶是一种微带酸性的吸附剂,常用于分离中性和酸性物质。薄层层析按其分离机理主要可分为两种,即吸附层析和分配层析,两种不同的层析所用的展开剂也不相同。:..性展开剂来处理弱极性化合物,如1-氨基蒽醌。分配层析一般是用极性展开剂处理极性化合物,例如蒽醌磺酸薄层层析中的展开剂,是用极性溶剂正丁醇、氨水、水按21:1配成的。分配层析是利用试样中各组分在流动相和固定相中溶解度的不同,在两相间不断进行分配而达到分离目的。展开剂是流动相,吸附在吸附剂中的少量水分是固定相。吸附层析展开速度较快,约需10~30min:分配层析往往需1~2h。吸附层析受温度影响较小,分配层析受温度影响较大。薄层层析展开操作一般采用上升法。对于组成复杂而难于分离的试样,如一次层析不能使各组分完全分离,可用双向层析法。为此,点试样于薄层的一角,用一种展开剂层析展开,层析完毕待溶剂挥发后,再用另一种展开剂,朝着与原来垂直的方向进行第二次层析。如果前后两种展开剂选择适当,可以使各种组分完全分离。氨基酸及其衍生物的分离,用双向层析法获得了满意的结果。有色物质经层析展开后呈明显色斑,很易观察。对于无色物质,和纸层析一样,展开后可用化学或物理的方法使之显色。在薄层层析中还可以喷洒强氧化剂(如浓***、浓硫酸等),再将薄层加热,使之碳化呈现色斑。显然,这种显色法在纸层析中是无法应用的。如果要准确测定试样中某种组分的含量,则在展开后将该组分的斑点连同吸附剂一齐刮下或取下,然后将该组分从吸附剂上洗脱下来,收集洗脱液,进行定量测定。这样的定量测定虽然比较费事,所需点样量也较多,但准确度较高,而且不需要复杂的仪器。采用薄层色谱扫描仪,可在层析板上直接扫描各个斑点,得出积分值,自动记录下来,进行定量测定。这种方法速度快,准确度也不差,只是仪器较为复杂,对薄层板要求也较高。层析分离法在染料、制药、抗菌素、农药等化学工业中的应用,发展极为快速,目前已广泛地应用在产品质量检验、反应终点控制、生产工艺选择、未知试样剖析等各方面。此外,它在研究中草药的有效成分、天然化合物的组成,以及药物分析、香精分析、氨基酸及其衍生物的分析等方面应用也很广泛。§12-4离子交换分离法离子交换分离法是利用离子交换剂与溶液中的离子之间发生交换反应来进行分离的方法。这种分离方法不仅可用来分离带不同电荷的离子,也可用以分离带相同电荷的离子,以及富集微量或痕量组分和制备纯物质。:..离子交换树脂。离子交换树脂离子交换树脂是一种高分子聚合物,其网状结构的骨架部分一般很稳定,对于酸、碱、一般的有机溶剂和较弱的氧化剂都不起作用,也不溶于溶剂中。在网状结构的骨架上有许多可以被交换的活性基团,根据这些活性基团的不同,一般把离子交换树脂分成阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。⑴阳离子交换树脂这是含有酸性基团的树脂,酸性基团上的H+可以和溶液中的阳离子发生交换作用,如磺酸基-SOH,羧基-COOH和酚基-OH等就是这种酸性基团。3强酸性阳离子交换树脂在酸性、碱性和中性溶液中都可应用;交换反应速度快,与简单的、复杂的、无机的和有机的阳离子都可以交换,因而在分析化学上应用较多。弱酸性阳离子交换树脂的交换能力受外界酸度的影响较大,羧基在pH>4、酚基在pH>,因此应用受到一定影响;但选择性较好,可用来分离不同强度的有机碱。上述各种树谓中酸性基团上的H+可以离解出来,并能与其他阳离子进行交换,因此又称为H-型阳离子交换树脂。H-型强酸性阳离子交换树脂与溶液中其他阳离子如Na+发生的交换反应,可简单地表示如下:R-SOH+Na+R-SONa+H+33溶液中的Na+进入树脂网状结构中,H+则交换进入溶液,树脂就转变为Na-型强酸性阳离子交换树脂。由于交换过程是可逆过程,如果以适当浓度的酸溶液处理已经交换的树脂,反应将向反方向进行,树脂又恢复原状,这-过程称为再生或洗脱过程。再生后的树脂经过洗涤又可以再次使用。⑵阴离子交换树脂这是含有碱性基团的树脂,含有伯氨基-NH、仲***基-NH(CH)、叔***基-23N(CH)的树脂为弱碱性阴离子交换树脂,树脂水合后即分别成为R-NH+OH-,R-NH(CH)+OH-3233和R-NH(CH)+OH-。水合后含有季铵基R-N(CH)+OH-的树脂为强碱性阴离子交换树脂。这些树3233脂中的OH-能与其他阴离子,例如Cl-发生交换。上述各种阴离子交换树脂为OH-型阴离子交换树脂,经交换后则转变为为Cl-型阴离子交换树脂。交换后的树脂经适当浓度的碱溶液处理后,可以再生。各种阴离子交换树脂中以强碱性阴离子交换树脂的应用较广,在酸性、中性和碱性溶液中都能应用,对于强酸根和弱酸根离子都能交换。弱碱性阴离子交换树脂,在碱性溶液中就失去交换能力,应用较少。:..在离子交换树脂中引人某些能与金属离子螯合的活性基团,就成为螯合树脂例如含有氨基二乙酸基团的树阴,由该基因与金属离子的反应特性,可估计这种树脂对Cu2+、Co2+、Ni2+有很好的选择性。因此从有机试剂结构理论出发,可以根据需要,有目的地合成一些新的螯合树脂,以有效地解决某些性质相似的离子的分离与富集问题。,根据分离任务选用适当的树脂。市售树脂往往颗粒大小不均匀或粒度不合要求,而且含有杂质,需经处理。处理步骤包括晾干、研磨、过筛,筛取所需粒度范围的树脂再用4~6mol·L-1HCl溶液浸泡一二天以除去杂质,并使树脂溶胀,然后洗涤至中性,浸泡于去离子水中备用。此时阳离子交换树脂已处理成H-型,阴离子交换树脂已处理成CI-型。离子交换分离一般在交换柱中进行。经过处理的树脂在玻管中充满水的情况下装入管中做成交换柱装置。使用时要注意勿使树脂层干涸而混入空气泡。交换柱准备好后,将欲交换的试液倾入交换柱中,试液流经树脂层时,从上到下一层层地发生交换过程。如果柱中装的是阳离子交换分离法分离不同电荷的离子是十分方便的。⑴去离子水的制备水中常含一些溶解的盐类,如果让自来水先通过H-型强酸性阳离子交换树脂以交换除去各种阳离子:然后再通过OH-型强碱性阴离子交换树脂以交换除去阴离子,则可以方便地得到不含溶解盐类的去离子水,它可代替蒸馏水使用。交换柱经再生后可以再用。⑵干扰组分的分离例如硼镁矿的主要成分是硼酸镁,也含有硅酸盐,为了测定硼镁矿中的硼。可把试样熔融分解后溶于稀酸中。然后让试液通过H-型强酸性阳离子交换树脂,以交换除去阳离子,硼则以HBO形式进入流出液中,这样就可用酸碱滴定法测定硼含量。33⑶痕量组分的富集当试样中不含有大量的其他电解质时,用离子交换法富集痕量组分是比较方便的。例如天然水中K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-等组分的测定,可取数升水样,使之流过H-型阳离子交换柱和OH-型阴离子交换柱,以使各种组分分别交换于柱上。然后用数十毫升到100mL稀盐酸洗脱阳离子,另用数十毫升到100mL的稀氨液洗脱阴离子。于流出液中就可比较方便地分别测定各种组分。,这是基于各种离子在树脂上的交换能力不同。离子在树脂上的交换能力的大小称为离子交换亲和力。在强酸性阳离子交换树脂上,碱金属高子、碱土金属离子和稀土金属离子的交换亲和力大小的:..(见p450):不同价数的离子,其交换亲和力,随着原子价数的增加而增大,如:Na+<Ca2+<Al3+<Th4+由于带相同电荷离子的交换亲和力存在着差异,因而可以进行离子交换层析分离。例如为了分离Li+、Na+、K+,可让这三种离子的中性溶液通过细长的填充有强酸性阳离子交换树脂的交换柱,这三种离子都留在交换柱的上端。·L-1HCl溶液洗脱。它们都将被洗下,随着洗脱液流动时,在下面的树脂层又交换上去,接着又被洗脱。如此沿着交换柱,不断地发生交换、洗脱、又交换、又洗脱的过程。于是交换亲和力最弱的Li+将首先被洗下,接着是Na+,最后是K+。如果洗脱液分段收集,则可把Li+、Na+、K+分离,而后可以分别测定。由于离子间交换亲和力的差异往往较小,单独依靠交换亲和力的差异来分离离子比较困难。如果采用某种络合剂溶液作洗脱液,则结合洗脱液的络合作用可使分离作用进行得较好。近年来有机化合物的离子交换层析分离也获得迅速发展和日益广泛的应用,尤其在药物分析和生物化学分析方面应用更多。如对氨基酸的分离,已进行深入的研究和取得较大的成果。离子交换树脂不能耐高温,不能耐辐射。为了适应原子能工业的需要,人们研究生产了能耐高温、耐辐射的无机离子交换剂,如磷酸锆、钨酸锆等。P451,思考题:第1~3、5、7、9题P451****题:第3、4题